JP7219132B2 - Cooling water passage of internal combustion engine - Google Patents

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JP7219132B2 JP2019050695A JP2019050695A JP7219132B2 JP 7219132 B2 JP7219132 B2 JP 7219132B2 JP 2019050695 A JP2019050695 A JP 2019050695A JP 2019050695 A JP2019050695 A JP 2019050695A JP 7219132 B2 JP7219132 B2 JP 7219132B2
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本願発明は、内燃機関の冷却水通路に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cooling water passage for an internal combustion engine.

自動車用等の内燃機関において、シリンダブロックとシリンダヘッドは冷却水で冷却されている。すなわち、シリンダブロックにはシリンダボアの群を囲う冷却水通路(ブロックジャケット)が形成されている一方、シリンダヘッドには面的な広がりを持つ冷却水通路(ヘッドジャケット)が形成されており、ウォータポンプによって圧送された冷却水が、ブロックジャケットやヘッドジャケットに送られている。 2. Description of the Related Art In internal combustion engines for automobiles and the like, a cylinder block and a cylinder head are cooled with cooling water. That is, the cylinder block is formed with a cooling water passage (block jacket) surrounding a group of cylinder bores, while the cylinder head is formed with a cooling water passage (head jacket) that spreads over the entire surface of the water pump. The cooling water pumped by is sent to the block jacket and head jacket.

ウォータポンプは、一般に、補機駆動ベルトを介してクランクプーリによって駆動されている。そこで、ウォータポンプは、シリンダブロックのうちタイミングチェーンに近い前部に配置したり、タイミングチェーンを覆うフロントカバーに配置したりしている。 A water pump is generally driven by a crank pulley through an accessory drive belt. Therefore, the water pump is arranged in the front part of the cylinder block near the timing chain, or in the front cover that covers the timing chain.

そして、シリンダブロックの前部にウォータポンプを配置した例が特許文献1に開示されている。この特許文献1では、ウォータポンプのハウジングに平面視L片の吐出通路が形成されて、シリンダブロックには、吐出通路と連通する流入口が形成されている。従って、ウォータポンプの下流側に位置した通路が、互いに直交した2つの通路で構成されている。 Patent Document 1 discloses an example in which a water pump is arranged in front of a cylinder block. In Patent Document 1, a water pump housing has an L-shaped discharge passage in a plan view, and a cylinder block has an inlet communicating with the discharge passage. Therefore, the passage located downstream of the water pump is composed of two passages perpendicular to each other.

特開2015-145631号公報JP 2015-145631 A

特許文献1のように、ウォータポンプの下流側の冷却水通路をL型に形成すると、シリンダブロックに形成した通路は、シリンダブロックの側面と直交した方向に開口するため、鋳造で形成するにしてもドリル加工で形成するにしても、加工が容易である(特に、ドリル加工で形成する場合は、ドリルの滑りがないため好適である。)。 When the cooling water passage on the downstream side of the water pump is formed in an L shape as in Patent Document 1, the passage formed in the cylinder block opens in a direction orthogonal to the side surface of the cylinder block, so it is formed by casting. Even if it is formed by drilling, the processing is easy (particularly, drilling is preferable because the drill does not slip).

しかし、冷却水通路が単に直交しているに過ぎない構成では、交差部において冷却水の流れ方向が急激に変化するため、大きな流れ抵抗が発生して圧損が大きいという問題があった。 However, in the configuration in which the cooling water passages are merely perpendicular to each other, the flow direction of the cooling water abruptly changes at the intersections, which causes a problem of large flow resistance and large pressure loss.

この点については、交差部の外角部に丸みを付けて冷却水をシリンダブロックの方にガイドすることが考えられるが、丸みを付けるとしても大きさに限度があるため、圧損を大幅に低減できるに至るか否か疑問である。また、丸みを付けることによって流路の面積が小さくなると、冷却水の流速が速くなって、コーナー部に激しく衝突する現象が発生するおそれもあり、すると、丸みによるガイド機能が大きく減殺されてしまいかねない。 Regarding this point, it is conceivable to round the outer corners of the intersection to guide the cooling water toward the cylinder block, but even if rounded, there is a limit to the size, so the pressure loss can be greatly reduced. It is doubtful whether it will reach In addition, if the area of the flow path is reduced by rounding, the flow speed of the cooling water will increase, and there is a risk of violent collision with the corners, which will greatly reduce the guide function of the roundness. It could be.

本願発明はこのような現状を契機に成されたものであり、簡単な構造で圧損を大幅に低減しようとするものである。 The invention of the present application was made in response to such a situation, and is intended to greatly reduce the pressure loss with a simple structure.

本願発明は、
「ウォータポンプから吐出された冷却水が流れる通路の一部を、上流側に位置した第1通路と、前記第1通路と直交した姿勢で下流側に位置した第2通路とが連通した状態に形成している」
という構成において、
「前記第1通路と第2通路とは、前記第1通路から第2通路に流入した冷却水が第2通路の内部で旋回流となるように、それら両通路の軸心と直交した方向にオフセットされていて、
前記第2通路に、感温部の膨張収縮によって可動弁板が中心軸の軸心方向に移動するサーモバルブが、前記中心軸を前記第2通路と平行にした姿勢で配置されており、冷却水が前記サーモバルブの中心軸の軸心回りに旋回するようになっている
という特徴を有している。
The claimed invention is
"A part of the passage through which the cooling water discharged from the water pump flows is in a state in which the first passage located upstream and the second passage located downstream in a posture perpendicular to the first passage are in communication. is forming
In the configuration
"The first passage and the second passage are arranged in a direction orthogonal to the axis of both passages so that the cooling water flowing from the first passage into the second passage becomes a swirling flow inside the second passage. is offset and
A thermo valve having a movable valve plate that moves in an axial direction of a central axis due to expansion and contraction of a temperature sensing portion is arranged in the second passage in a posture in which the central axis is parallel to the second passage. The water is swirling around the central axis of the thermo valve.
It has the characteristics of

第1通路と第2通路とのオフセット態様に限定はないが、特許文献1と同様に第1通路及び第2通路が水平状の姿勢である場合は、第2通路を第1通路よりも下にオフセットさせる態様と、第2通路を第1通路よりも上にオフセットさせる態様とがある。そして、第2通路を第1通路よりも下にオフセットさせると、重力によって冷却水の旋回流化が助長されるため、効率的である。 Although there is no limitation to the offset mode between the first passage and the second passage, if the first passage and the second passage are in a horizontal posture as in Patent Document 1, the second passage may be positioned below the first passage. and a mode in which the second passage is offset above the first passage. When the second passage is offset below the first passage, gravity promotes the swirl flow of the cooling water, which is efficient.

本願発明では、第1通路から排出された冷却水は、第2通路の内部において旋回流となって奥にスムースに移動する。この場合、第1通路と第2通路とをオフセットさせるだけの簡単な構造であるため、コストが嵩むことはない。また、流路面積の低下はないため、流速が増大して旋回流の効果が減殺されるといった問題もない。 In the present invention, the cooling water discharged from the first passage forms a swirling flow inside the second passage and smoothly moves to the back. In this case, since it is a simple structure in which the first passage and the second passage are offset, the cost does not increase. In addition, since the flow passage area does not decrease, there is no problem that the flow velocity increases and the effect of the swirling flow is reduced.

従って、本願発明では、第1通路と第2通路とを略直交した姿勢に保持しつつ、圧損を著しく低減した状態で冷却水をスムースに送ることを、低コストで実現できると共に、燃費の向上にも貢献できる。 Therefore, in the present invention, it is possible to maintain the first passage and the second passage in a substantially orthogonal posture, and to smoothly supply the cooling water with significantly reduced pressure loss at low cost, and improve fuel efficiency. can also contribute to

そして,本願発明では、第2通路に配置されているサーモバルブの感温部に冷却水を満遍なく当てることができるため、サーモバルブの応答性を格段に向上できる利点がある。また、冷却水が旋回流になって第2通路で均等に混ざり合うことにより、サーモバルブの感温部には、均等に混ざり合って温度が均一化された冷却水を接触させることができるため、サーモバルブの応答性を更に向上できる。 Further, in the present invention, cooling water can be evenly applied to the temperature sensing portion of the thermovalve arranged in the second passage, so there is an advantage that the responsiveness of the thermovalve can be significantly improved. In addition, since the cooling water turns into a swirling flow and is evenly mixed in the second passage, the temperature sensing portion of the thermo valve can be brought into contact with the cooling water that is evenly mixed and has a uniform temperature. , the responsiveness of the thermo-valve can be further improved.

実施形態を示す図で、(A)は冷却系統を示す模式図、(B)は図2のIB-IB 視断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows embodiment, (A) is a schematic diagram which shows a cooling system, (B) is a sectional view seen from IB-IB of FIG. 平面図である。It is a top view. ウォータポンプを分離した平面図である。It is the top view which separated the water pump. クランク軸線及びシリンダボア軸線と直交した方向から見た側面図である。It is a side view seen from a direction perpendicular to the crank axis and the cylinder bore axis. ウォータポンプを分離した側面図である。It is the side view which separated the water pump. 図4のVI-VI 視断面図である(ウォータポンプの断面は表示していない。)。It is a VI-VI sectional view of FIG. 4 (the cross section of a water pump is not displayed.). ウォータポンプの断面を表示した平断面図である。It is a plane sectional view showing the cross section of the water pump. 図4の VIII-VIII視断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 4; 図8のIX-IX 視断面図である。9 is a sectional view taken along line IX-IX of FIG. 8; FIG.

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、方向を特定するため前後・左右の文言を使用するが、前後方向はクランク軸線方向(シリンダブロックの長手方向)、左右方向は、クランク軸線及び気筒軸線と直交した方向(シリンダヘッドの短手方向)である。前と後ろについては、タイミングチェーンが配置される側を前、ミッションが配置される側を後ろとしている。念のため、図2等に方向を明示している。 Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. In the following, the terms front-rear and left-right are used to specify the direction, but the front-rear direction is the direction of the crank axis (longitudinal direction of the cylinder block), and the left-right direction is the direction perpendicular to the crank and cylinder axes (short direction of the cylinder head). hand direction). Regarding the front and rear, the side where the timing chain is arranged is the front, and the side where the transmission is arranged is the rear. Just to make sure, the directions are clearly shown in FIG. 2 and the like.

上下方向は、シリンダボア軸線としている。従って、平面視はシリンダボア軸線方向から見た方向であり、側面視は、クランク軸線方向及びシリンダボア軸線と直交した方向から見た方向である。 The vertical direction is the cylinder bore axis. Therefore, the plane view is the direction seen from the cylinder bore axis direction, and the side view is the direction seen from the crank axis direction and the direction perpendicular to the cylinder bore axis.

(1).内燃機関の概要
本実施形態は、車両用内燃機関に適用している。まず、内燃機関の概要を図1(A)の模式図に基づいて説明する。
(1). Overview of Internal Combustion Engine This embodiment is applied to a vehicle internal combustion engine. First, the outline of an internal combustion engine will be described based on the schematic diagram of FIG. 1(A).

内燃機関は、機関本体の中核としてシリンダブロック1とその上面に固定されたシリンダヘッド2とを備えており、シリンダヘッド2の上面にはシリンダヘッドカバー3が固定されて、シリンダブロック1の下面にはオイルパン4が固定されている。シリンダブロック1及びシリンダヘッド2の前面(一端面)には、タイミングチェーン(図示せず)を覆うフロントカバー(チェーンカバー、チェーンケース)5がボルトで固定されている。 The internal combustion engine comprises a cylinder block 1 as the core of the engine body and a cylinder head 2 fixed on the upper surface thereof. A cylinder head cover 3 is fixed on the upper surface of the cylinder head 2, and a An oil pan 4 is fixed. A front cover (chain cover, chain case) 5 covering a timing chain (not shown) is fixed with bolts to the front surfaces (one end surfaces) of the cylinder block 1 and the cylinder head 2 .

シリンダブロック1には、シリンダヘッド2に向けて上向き開口したとブロックジャケット6が形成されており、シリンダヘッド2の内部にもヘッドジャケット7が形成されている。シリンダブロック1及びシリンダヘッド2は、それぞれアルミの鋳造品である。 A block jacket 6 is formed in the cylinder block 1 so as to open upward toward the cylinder head 2 , and a head jacket 7 is also formed inside the cylinder head 2 . The cylinder block 1 and the cylinder head 2 are each cast aluminum.

シリンダブロック1のうち前端寄り部位には、ウォータポンプ8が配置されており、冷却水はウォータポンプ8からブロックジャケット6及びヘッドジャケット7に送水されるが、本実施形態では、冷却水が設定温度よりも低い状態では主としてヘッドジャケット7に流れて、冷却水が設定温度に至るとヘッドジャケット7とブロックジャケット6との両方に流れる2系統冷却システムを採用している。 A water pump 8 is arranged near the front end of the cylinder block 1, and cooling water is supplied from the water pump 8 to the block jacket 6 and the head jacket 7. A two-path cooling system is adopted in which the cooling water mainly flows to the head jacket 7 when the temperature is lower than the temperature, and flows to both the head jacket 7 and the block jacket 6 when the cooling water reaches the set temperature .

そこで、ウォータポンプ8の吐出通路9から、ヘッド行き送水通路10とブロック行き送水通路11とを分岐させて、ブロック行き送水通路11に第1サーモバルブ12を配置しており、ヘッド行き送水通路10はヘッドジャケット7の前端部に連通し、ブロック行き送水通路11は、ブロックジャケット6の前端寄り部位に連通している。 Therefore, the head-bound water supply passage 10 and the block-bound water supply passage 11 are branched from the discharge passage 9 of the water pump 8, and the first thermo valve 12 is arranged in the block-bound water supply passage 11. communicates with the front end portion of the head jacket 7 , and the block-bound water supply passage 11 communicates with a portion near the front end of the block jacket 6 .

シリンダヘッド2の後端部には冷却水出口2aが開口しており、この冷却水出口2aに、ヒータ送り管路13とラジエータ送り管路14とが接続されている。ヒータ送り管路13はヒータコア15のインレットポートに接続されているが、途中にEGRクーラ16が介在している。ヒータコア15のアウトレットポートにはヒータ戻り管路17が接続されており、ヒータ戻り管路17は、シリンダヘッド2の後端部に形成された中継部18に接続されている。 A cooling water outlet 2a is opened at the rear end of the cylinder head 2, and a heater feeding pipe 13 and a radiator feeding pipe 14 are connected to the cooling water outlet 2a. The heater feed pipe line 13 is connected to the inlet port of the heater core 15, but an EGR cooler 16 is interposed in the middle. A heater return line 17 is connected to the outlet port of the heater core 15 , and the heater return line 17 is connected to a relay portion 18 formed at the rear end portion of the cylinder head 2 .

ヒータ戻り管路17の中途部には、オイルクーラ19が介挿されている。また、ヒータ送り管路13とヒータ戻り管路17とはバイパス通路20で接続されており、このバイパス通路20に、EGRバルブ20aが介在している。 An oil cooler 19 is inserted in the middle of the heater return line 17 . The heater feed line 13 and the heater return line 17 are connected by a bypass passage 20, in which an EGR valve 20a is interposed.

シリンダヘッド2の後端部に形成された中継部18には、シリンダブロック1の後端部に向けて開口したヘッド流下通路21が形成されている一方、シリンダブロック1には、ヘッド流下通路21とウォータポンプ8とに連通した前後長手の冷却水戻り通路22が一体に形成されている。 A relay portion 18 formed at the rear end portion of the cylinder head 2 is formed with a head flow passage 21 that opens toward the rear end portion of the cylinder block 1 . and the water pump 8 are formed integrally with each other.

他方、ラジエータ送り管路14はラジエータ23のアッパータンクに接続されており、ラジエータ23のロアタンクにはラジエータ戻り管24が接続されている。そして、冷却水戻り通路22の下流端部に連通した中継通路25に第2サーモバルブ26を配置し、第2サーモバルブ26のポートにラジエータ戻り通路24を接続している。 On the other hand, the radiator feed line 14 is connected to the upper tank of the radiator 23 , and the radiator return line 24 is connected to the lower tank of the radiator 23 . A second thermo valve 26 is arranged in a relay passage 25 communicating with the downstream end of the cooling water return passage 22 , and a port of the second thermo valve 26 is connected to the radiator return passage 24 .

冷却水の温度が設定値より低い状態では、冷却水は全量がヒータ戻り管17を経由して冷却水戻り通路22に流れ込む。他方、冷却水の温度が設定を越えると、ヘッドジャケット7から排出された冷却水のうち大部分は、ラジエータ23を経由してウォータポンプ8に吸い込まれ、残りの部分は、ヒータ戻り管17及び冷却水戻り通路22を経由してウォータポンプ8に吸い込まれる。 When the temperature of the cooling water is lower than the set value, all of the cooling water flows through the heater return pipe 17 and into the cooling water return passage 22 . On the other hand, when the temperature of the cooling water exceeds the set value, most of the cooling water discharged from the head jacket 7 is sucked into the water pump 8 via the radiator 23, and the rest is transferred to the heater return pipe 17 and The coolant is sucked into the water pump 8 via the cooling water return passage 22 .

(2).シリンダブロックの基本構造
次に、シリンダブロック1に関連した冷却水流れ構造の詳細を、図1(B)以下の図面も参照して説明する。
(2). Basic Structure of Cylinder Block Next, the details of the cooling water flow structure related to the cylinder block 1 will be described with reference to FIG.

本実施形態の内燃機関は3気筒であり、そこで、図2のとおり、シリンダブロック1には、3つのシリンダボア27がクランク軸線方向に並べて形成されている。シリンダボア27の群はブロックジャケット6で囲われているが、本実施形態では、ブロックジャケット6は、前部を構成するフロントブロックジャケット6aと、それ以外のメインブロックジャケット6bとに分離している。 The internal combustion engine of this embodiment has three cylinders, and therefore, as shown in FIG. A group of cylinder bores 27 is surrounded by a block jacket 6. In this embodiment, the block jacket 6 is separated into a front block jacket 6a forming a front portion and a main block jacket 6b.

冷却水の温度が設定温度以下の状態では、冷却水は、フロントブロックジャケット6aだけからヘッドジャケット7に流れて、冷却水の温度が設定温度を越えると、冷却水は、図1(A)に示す連通穴28を介してメインブロックジャケット6bからヘッドジャケット7に流れる。 When the temperature of the cooling water is lower than the set temperature, the cooling water flows only from the front block jacket 6a to the head jacket 7. When the temperature of the cooling water exceeds the set temperature, the cooling water flows as shown in FIG. It flows from the main block jacket 6b to the head jacket 7 via the communication holes 28 shown.

本実施形態の内燃機関は車両用であってエンジンルームに搭載されるが、クランク軸線を車幅方向に長い姿勢にすると共に排気側面を車両前方に向けており、従って、横置き・前排気姿勢で車両に搭載されている。そして、図2に示すように、シリンダブロック1のうち排気側面29の側に位置した部位の後部に、図1(A)に示したヘッド流下通路21と連通する冷却水流入口30が上向きに開口しており、更に、冷却水流入口30の手前側に、第1ブロック側オイル落とし通路31と第2ブロック側オイル落とし通路32とが前後に並んだ状態で形成されている。 The internal combustion engine of this embodiment is for a vehicle and is mounted in an engine room. is installed in the vehicle. As shown in FIG. 2, a cooling water inlet 30 that communicates with the head flow passage 21 shown in FIG. Further, on the near side of the cooling water inlet 30, a first block side oil dropping passage 31 and a second block side oil dropping passage 32 are formed in a state of being aligned in the front-rear direction.

両ブロック側オイル落とし通路31,32はシリンダブロック1を上下に貫通しているが、上部には、前後方向に広がった拡張部33が形成されている。図2に点線で示すように、シリンダヘッド2には、ブロック側オイル落とし通路31,32に対応した前後2本のヘッド側オイル落とし通34,35が形成されている。図2,3等に示す符号36は、ヘッドボルト挿通穴である。 Both block-side oil dropping passages 31 and 32 pass through the cylinder block 1 in the vertical direction, and an enlarged portion 33 extending in the front-rear direction is formed in the upper portion thereof. As indicated by dotted lines in FIG. 2, the cylinder head 2 is formed with two front and rear head-side oil dropping passages 34 and 35 corresponding to the block-side oil dropping passages 31 and 32 . Reference numeral 36 shown in FIGS. 2, 3, etc. is a head bolt insertion hole.

例えば図2,3,1(B)のとおり、シリンダブロック1の排気側面29には、前後方向に長い円筒状の横長ボス体37が一体に形成されており、このボス体37の内部を既述の冷却水戻り通路22と成している。図6に示すように、冷却水流入口30と冷却水戻り通路22の後端部は、横穴38によって連通している。また、図6に示すように、冷却水戻り通路22の後端部はプラグ39で塞がれている。 For example, as shown in FIGS. 2, 3, and 1B, the exhaust side surface 29 of the cylinder block 1 is integrally formed with a horizontally long cylindrical boss body 37 that is elongated in the front-rear direction. It forms the cooling water return passage 22 described above. As shown in FIG. 6 , the cooling water inlet 30 and the rear end of the cooling water return passage 22 communicate with each other through a horizontal hole 38 . Further, as shown in FIG. 6, the rear end of the cooling water return passage 22 is closed with a plug 39. As shown in FIG.

図4に示すように、ブロック側オイル落とし通路31,32は、シリンダブロック1の排気側面29に突設した縦長ボス体40の箇所に形成している。従って、冷却水戻り通路22が形成された横長ボス体37とブロック側オイル落とし通路31,32が形成された縦長ボス体40とによって、シリンダブロック1の剛性が高められている。シリンダブロック1の排気側面29には、補強のための補助リブ41を突設している。 As shown in FIG. 4 , the block-side oil dropping passages 31 and 32 are formed at a vertically long boss body 40 projecting from the exhaust side surface 29 of the cylinder block 1 . Therefore, the rigidity of the cylinder block 1 is enhanced by the oblong boss body 37 formed with the cooling water return passage 22 and the vertically oblong boss body 40 formed with the block-side oil dropping passages 31 and 32 . An auxiliary rib 41 for reinforcement protrudes from the exhaust side surface 29 of the cylinder block 1 .

(3).ウォータポンプと吸い込み構造
図5,7に示すように、シリンダブロック1の排気側面29のうち前部に、冷却水戻り通路22の終端を構成する拡張室22aを形成して、拡張室22aを側方に向けて開口させており、この拡張室22aを塞いだ状態でウォータポンプ8が配置されている。
(3) Water pump and suction structure As shown in Figs. The chamber 22a is opened sideways, and the water pump 8 is arranged with the expansion chamber 22a blocked.

図7に示すように、ウォータポンプ8は、冷却水戻り通路22の拡張室22aと連通した中継通路25を有するメインハウジング44と、メインハウジング44に側方から固定されたキャップ45と、メインハウジング44の前面に固定されていてポンプ室(渦巻き室)46を塞ぐポンプハウジング47と、ポンプハウジング47に軸受48を介して回転自在に保持されたプーリ49とを備えており、プーリ49に設けた主軸50に、ポンプ室46に配置された羽根車51を固定している。 As shown in FIG. 7, the water pump 8 includes a main housing 44 having a relay passage 25 communicating with the expansion chamber 22a of the cooling water return passage 22, a cap 45 fixed to the main housing 44 from the side, a main housing 44 and includes a pump housing 47 that closes a pump chamber (vortex chamber) 46, and a pulley 49 that is rotatably held in the pump housing 47 via a bearing 48. An impeller 51 arranged in the pump chamber 46 is fixed to the main shaft 50 .

ポンプ室46は、メインハウジング44に形成されている。メインハウジング44はボルトでシリンダブロック1の受け座1a(図5参照)に固定されており、ポンプハウジング47とキャップ45とは、それぞれボルトでメインハウジング44に固定されている。敢えて述べるまでもないが、ウォータポンプ8は、補機駆動ベルトを介してクランクプーリによって駆動される。 A pump chamber 46 is formed in the main housing 44 . The main housing 44 is fixed to the receiving seat 1a (see FIG. 5) of the cylinder block 1 with bolts, and the pump housing 47 and the cap 45 are each fixed to the main housing 44 with bolts. Needless to say, the water pump 8 is driven by a crank pulley via an accessory drive belt.

図7に示すように、キャップ45には、左右外向きに開口した戻りポート45aが形成されており、この戻りポート45aに、ホースより成るラジエータ戻り管路24が接続されている。そして、メインハウジング44とポートキャップ45とで囲われた空所に、ラジエータ23への通水を制御する第2サーモバルブ26が配置されている。 As shown in FIG. 7, the cap 45 is formed with a return port 45a that is open to the left and right, and the return port 45a is connected to the radiator return line 24 made of a hose. A second thermovalve 26 for controlling water flow to the radiator 23 is arranged in a space surrounded by the main housing 44 and the port cap 45 .

図7に示すように、第2サーモバルブ26は、メインハウジング44とポートキャップ45とで挟み保持された弁座板54と、弁座板54に固定されて左右方向外側に突出したフロントケージ55と、フロントケージ55の先端部に固定された左右長手の中心軸56と、弁座板54よりも奥側に位置して中心軸56にスライド可能に取付いたスライダー57と、スライダー57の先端に固定されて弁座板54と密着・離反自在な可動弁板58とを有しており、可動弁板58は、弁座板54に固定されたリアケージ59で支持されたばね60により、弁座板54と密着する方向に付勢されている。 As shown in FIG. 7, the second thermovalve 26 includes a valve seat plate 54 sandwiched and held between the main housing 44 and the port cap 45, and a front cage 55 fixed to the valve seat plate 54 and projecting outward in the left-right direction. , a left-right longitudinal central shaft 56 fixed to the tip of the front cage 55 , a slider 57 located on the back side of the valve seat plate 54 and slidably attached to the central shaft 56 , and It has a fixed valve seat plate 54 and a movable valve plate 58 that can be brought into close contact with or separated from the valve seat plate 54. The movable valve plate 58 is moved by a spring 60 supported by a rear cage 59 fixed to the valve seat plate 54. It is biased in the direction of coming into close contact with 54 .

弁座板54には通水穴が空いており、ケージ55,59も通水自在な構造である。スライダー57には、温度に応じて膨張・収縮する感温作動体が内蔵されており、冷却水の温度が設定値に至るまでは、感温作動体は熱膨張せずに、可動弁板58は弁座板54と密着している。従って、ラジエータ23への冷却水の循環は停止している。 The valve seat plate 54 has a water passage hole, and the cages 55 and 59 also have a water passage structure. The slider 57 incorporates a temperature-sensitive body that expands and contracts according to temperature. is in close contact with the valve seat plate 54 . Therefore, circulation of cooling water to the radiator 23 is stopped.

他方、冷却水の温度が設定値に至ると、感温作動体が熱膨張してスライダー57が後退を開始して、これによって可動弁板58が弁座板54から離反する。従って、冷却水はラジエータ23を循環する。なお、冷却水の温度が設定温度から上昇していくと、可動弁板58の移動量の増大に連れてラジエータ23への通水量が増加していく。 On the other hand, when the temperature of the cooling water reaches the set value, the temperature-sensitive effector thermally expands and the slider 57 begins to retreat, thereby separating the movable valve plate 58 from the valve seat plate 54 . Therefore, the cooling water circulates through the radiator 23 . As the temperature of the cooling water rises from the set temperature, the amount of water flowing to the radiator 23 increases as the amount of movement of the movable valve plate 58 increases.

第2サーモバルブ26の弁座板54により、中継通路25と戻り通路52とが区画されており、冷却水は、中継通路25からポンプ室46に吸い込まれる。図7及び図9に矢印61で示すように、冷却水は、羽根車51の回転軸心方向からポンプ室46に流入して、ポンプ室46を周方向に流れていき、次いで、図8,9に示すように、メインハウジング44の下部に形成された前後長手の吐出通路9に至る。 A valve seat plate 54 of the second thermovalve 26 separates the relay passage 25 from the return passage 52 , and the cooling water is sucked from the relay passage 25 into the pump chamber 46 . As indicated by an arrow 61 in FIGS. 7 and 9, the cooling water flows into the pump chamber 46 from the direction of the rotational axis of the impeller 51, flows in the circumferential direction of the pump chamber 46, As indicated by 9, it reaches a longitudinally elongated discharge passage 9 formed in the lower portion of the main housing 44. As shown in FIG.

図7に示すように、冷却水戻り通路22の拡張室22aとウォータポンプ8のポンプ室46とを繋ぐ中継通路25に、断面積を小さくした絞り部(くびれ部)66を形成すると共に、拡張室22aの軸心O1と第2サーモバルブ26の(中継通路25の)の軸心O2とを、第2サーモバルブ26の中心が手前にずれるように、前後方向にある程度の寸法Eだけオフセットさせている。 As shown in FIG. 7, the intermediate passage 25 connecting the expansion chamber 22a of the cooling water return passage 22 and the pump chamber 46 of the water pump 8 is formed with a constricted portion (constricted portion) 66 having a reduced cross-sectional area and is expanded. The axis O1 of the chamber 22a and the axis O2 of the second thermovalve 26 (of the relay passage 25) are offset by a certain amount of dimension E in the longitudinal direction so that the center of the second thermovalve 26 is shifted forward. ing.

絞り部66を設けたことにより、中継通路25のうち絞り部66よりも外側の空間は、第2サーモバルブ26の感温部が配置される感温空間25aになっていると云える。拡張室22aは側面視で略円形に形成されている一方、中継通路25も側面視で円形に形成されており、両者の内径は概ね同じに設定されている。そして、中継通路25は、絞り部66によって略半分程度の断面積に絞られている。絞り部66の奥側は、滑らかな湾曲面66aになっている。 By providing the narrowed portion 66, it can be said that the space outside the narrowed portion 66 in the relay passage 25 becomes a temperature sensing space 25a in which the temperature sensing portion of the second thermovalve 26 is arranged. The expansion chamber 22a is formed substantially circular in side view, while the relay passage 25 is also formed circular in side view, and both inner diameters are set to be substantially the same. The cross-sectional area of the relay passage 25 is narrowed down to about half by the narrowed portion 66 . The back side of the narrowed portion 66 is a smooth curved surface 66a.

中継通路25に絞り部66を形成すると、図7に実線の矢印68で示すように、冷却水は、拡張室22aで直進性を殆ど無くしてから絞り部66に向かい、絞り部66によっていったん流速を速めてから、絞り部66を通過すると、感温空間25aでは、流速を低下させつつ当該絞り部66の中心線の放射方向に拡散していく。また、冷却水は、拡張室22aで十分に混ざり合って温度が均一化されるため、第2サーモバルブ26の感温部に、温度が均一化された冷却水を満遍なく接触させることができる。その結果、第2サーモバルブ26の応答性を向上できる。 When the throttle portion 66 is formed in the relay passage 25, as indicated by a solid arrow 68 in FIG. , and then passes through the constricted portion 66, the temperature-sensitive space 25a diffuses in the radial direction of the center line of the constricted portion 66 while decreasing the flow velocity. In addition, since the cooling water is sufficiently mixed in the expansion chamber 22a to have a uniform temperature, the cooling water having a uniform temperature can be evenly brought into contact with the temperature sensing portion of the second thermovalve 26.例文帳に追加As a result, the responsiveness of the second thermovalve 26 can be improved.

(4).ウォータポンプからの吐出構造
図9に示すように、吐出通路9の下流側の端部には、ヘッド行き送水通路10の横長部10aと、ブロック行き送水通路11の横長部11aとが連通している。図8に実線で示すように、ブロック行き送水通路11の横長部11aは、メインハウジング44とシリンダブロック1とに跨がった状態で形成されており、横長部11aの奥端部(下流端部)に、ブロック行き送水通路11の縦長部11bが連通していて、縦長部11bがメインブロックジャケット6bの前端部と連通している。
(4) Structure of Discharge from Water Pump As shown in FIG. are in communication. As shown by the solid line in FIG. 8, the horizontally elongated portion 11a of the block-bound water supply passage 11 is formed so as to straddle the main housing 44 and the cylinder block 1. ) communicates with the vertically elongated portion 11b of the block-bound water supply passage 11, and the vertically elongated portion 11b communicates with the front end portion of the main block jacket 6b.

図8に一点鎖線で示すように、ヘッド行き送水通路10の横長部10aも、メインハウジング44とシリンダブロック1とに跨がった状態で形成されており、横長部10aの奥部に、フロントブロックジャケット6aと連通する縦長部10bが連通している。 As indicated by the dashed line in FIG. 8, the horizontally elongated portion 10a of the head-bound water supply passage 10 is also formed so as to straddle the main housing 44 and the cylinder block 1. A vertically elongated portion 10b communicating with the block jacket 6a is in communication.

図2,3,6にも、ヘッド行き送水通路10とブロック行き送水通路11とを明示している。既述のとおり、ヘッド行き送水通路10の横長部10aとブロック行き送水通路11の横長部11aとはシリンダブロック1にも形成されているが、図5では、シリンダブロック1に形成されている横長部10a,11aを明示している。 2, 3 and 6 also clearly show the head-bound water supply passage 10 and the block-bound water supply passage 11 . As described above, the horizontally elongated portion 10a of the head-bound water supply passage 10 and the horizontally elongated portion 11a of the block-bound water supply passage 11 are also formed in the cylinder block 1. In FIG. Parts 10a and 11a are clearly shown.

ブロック行き送水通路11の横長部11aに、第1サーモバルブ12が配置されている。第1サーモバルブ12は、第2サーモバルブ26と同様に、弁座板54とフロントケージ55と中心軸56とスライダー57と可動弁板58とばね60とを有しており、弁座板54はシリンダブロック1とメインハウジング44とで挟み固定されている。但し、この第1サーモバルブ12では、ばね60は、中心軸56に固定されたフランジ64で支持されている。 A first thermovalve 12 is arranged in the horizontally elongated portion 11a of the block-bound water supply passage 11. As shown in FIG. The first thermo-valve 12 has a valve seat plate 54, a front cage 55, a central shaft 56, a slider 57, a movable valve plate 58, and a spring 60, similarly to the second thermo-valve 26. is sandwiched and fixed between the cylinder block 1 and the main housing 44 . However, in this first thermovalve 12 , the spring 60 is supported by a flange 64 fixed to the central shaft 56 .

本実施形態では、請求項との関係では、ウォータポンプ8の吐出通路9が第1通路に該当して、ブロック行き送水通路11の横長部11aが第2通路に該当する。そして、図8に示すように、ウォータポンプ8の吐出通路9は前後長手の姿勢である一方、ブロック行き送水通路11の横長部11aは左右長手の姿勢であり、平面視で両者の流れ方向が直角に交差しているため、両者の高さが同じであると、圧損が大きくなるという問題がある。 In this embodiment, the discharge passage 9 of the water pump 8 corresponds to the first passage, and the horizontally elongated portion 11a of the block-bound water supply passage 11 corresponds to the second passage. As shown in FIG. 8, the discharge passage 9 of the water pump 8 is longitudinally elongated, while the horizontally elongated portion 11a of the block-bound water supply passage 11 is transversely elongated. Since they intersect at right angles, there is a problem that the pressure loss increases if the heights of both are the same.

この点について、本実施形態では、図9に示すように、ブロック行き送水通路11の横長部11aを、吐出通路9に対して、当該横長部11a及び吐出通路9の軸線と直交した方向である下方にオフセットさせている(下げている)。このように構成すると、吐出通路9から放出された冷却水は、下向きに方向を変えて横長部11aの内周面に沿って流れていき、横長部11aの軸心回りの旋回流となって、横長部11aの奥部に向けてスムースに流れていく。 Regarding this point, in this embodiment, as shown in FIG. It is offset downward (lowered). With this configuration, the cooling water discharged from the discharge passage 9 changes its direction downward and flows along the inner peripheral surface of the laterally elongated portion 11a, forming a swirling flow around the axis of the laterally elongated portion 11a. , smoothly flows toward the inner part of the laterally elongated portion 11a.

従って、流れ抵抗が著しく低減されて圧損を大幅に抑制できる。その結果、機関の冷却性能を向上できると共に、ウォータポンプ8の負担を軽減して燃費向上に貢献できる。また、冷却水が横長部11aにおいて旋回流となることにより、冷却水の直進性が消えるため、第1サーモバルブ12の感温部に冷却水を満遍なく接触させることができて、第1サーモバルブ12の応答性を向上できる。 Therefore, flow resistance is remarkably reduced, and pressure loss can be greatly suppressed. As a result, the cooling performance of the engine can be improved, and the load on the water pump 8 can be reduced, contributing to improved fuel efficiency. In addition, since the cooling water becomes a swirling flow in the laterally elongated portion 11a, the straightness of the cooling water disappears. 12 responsiveness can be improved.

冷却水の流れが旋回流化すると、冷却水の混合性が高まるため、冷却水の温度の均一化にも貢献している。この面でも、第1サーモバルブ12の応答性向上に貢献できる。実施形態では、ブロック行き送水通路11の横長部11aを吐出通路9の下側にオフセットしたが、横長部11aを吐出通路9の上側にオフセットさせても、同じ効果を享受できる。 When the cooling water flow turns into a swirling flow, the cooling water mixability increases, which contributes to the uniformity of the cooling water temperature. This aspect also contributes to improving the responsiveness of the first thermovalve 12 . In the embodiment, the horizontally elongated portion 11a of the block-bound water supply passage 11 is offset to the lower side of the discharge passage 9, but even if the horizontally elongated portion 11a is offset to the upper side of the discharge passage 9, the same effect can be obtained.

吐出通路9に対する横長部11aのオフセット寸法は任意に設定できるが、本実施形態のように、吐出通路9の下面と横長部11aの上面とを略同じ高さに設定すると、いわば、吐出通路9から噴出した冷却水が横長部11aの接線方向に向かうため、冷却水の流れが一層スムース化されて圧損抑制に効果的である。 The offset dimension of the laterally elongated portion 11a with respect to the discharge passage 9 can be set arbitrarily. Since the cooling water spouted from the nozzle is directed in the tangential direction of the laterally elongated portion 11a, the flow of the cooling water is further smoothed, which is effective in suppressing the pressure loss.

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、適用箇所は吐出通路とブロック行き送水通路との部分のみでなく、他の部位にも適用できる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be embodied in various other ways. For example, it can be applied not only to the discharge passage and the block-bound water supply passage, but also to other portions.

本願発明は、内燃機関のシリンダブロックに具体化できる。従って、産業上利用できる。 The present invention can be embodied in a cylinder block of an internal combustion engine. Therefore, it can be used industrially.

1 シリンダブロック
6(6a,6b) ブロックジャケット
7 ヘッドジャケット
8 ウォータポンプ
9 吐出通路(請求項の第1通路)
10 ヘッド行き送水通路
11 ブロック行き送水通路
11a 横長部(請求項の第2通路)
11b 縦長部
12 第1サーモバルブ
22 冷却水戻り通路
44 メインハウジング
46 ポンプ室
47 羽根車
49 プーリ
56 中心軸
57 感温部を内蔵したスライダー
58 可動弁板
Reference Signs List 1 cylinder block 6 (6a, 6b) block jacket 7 head jacket 8 water pump 9 discharge passage (first passage in the claim)
10 head-bound water supply passage 11 block-bound water supply passage 11a horizontally elongated portion (second passage in claims)
11b vertical portion 12 first thermo valve 22 cooling water return passage 44 main housing 46 pump chamber 47 impeller 49 pulley
56 central axis
57 Slider with built-in temperature sensing part
58 Movable valve plate

Claims (1)

ウォータポンプから吐出された冷却水が流れる通路の一部を、上流側に位置した第1通路と、前記第1通路と直交した姿勢で下流側に位置した第2通路とが連通した状態に形成している構成であって、
前記第1通路と第2通路とは、前記第1通路から第2通路に流入した冷却水が第2通路の内部で旋回流となるように、それら両通路の軸心と直交した方向にオフセットされていて、
前記第2通路に、感温部の膨張収縮によって可動弁板が中心軸の軸心方向に移動するサーモバルブが、前記中心軸を前記第2通路と平行にした姿勢で配置されており、冷却水が前記サーモバルブの中心軸の軸心回りに旋回するようになっている、
内燃機関の冷却水通路。
A part of the passage through which the cooling water discharged from the water pump flows is formed in a state in which a first passage located upstream and a second passage located downstream perpendicular to the first passage communicate with each other. A configuration that
The first passage and the second passage are offset in a direction orthogonal to the axis of both passages so that the cooling water flowing from the first passage into the second passage becomes a swirling flow inside the second passage. being
A thermo valve having a movable valve plate that moves in an axial direction of a central axis due to expansion and contraction of a temperature sensing part is disposed in the second passage in a posture in which the central axis is parallel to the second passage. water is swirled around the central axis of the thermo valve,
A cooling water passage for an internal combustion engine.
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